张弦结构膜结构

第六章新结构主要内容一、张弦结构二、薄膜结构第六章新结构概述一、张弦结构张弦结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索下弦、中间连以撑杆形成的混合结构体系。第六章新结构概述一、张弦结构第六章新结构概述一、张弦结构根据刚性上弦的不同构成，张弦结构可分为张弦梁、张弦平面桁架、张弦立体桁架、索承网壳等结构形式。张弦梁第六章新结构概述一、张弦结构根据刚性上弦的不同构成，张弦结构可分为张弦梁、张弦平面桁架、张弦立体桁架、索承网壳等结构形式。张弦平面桁架第六章新结构概述一、张弦结构根据刚性上弦的不同构成，张弦结构可分为张弦梁、张弦平面桁架、张弦立体桁架、索承网壳等结构形式。张弦立体桁架第六章新结构概述一、张弦结构根据刚性上弦的不同构成，张弦结构可分为张弦梁、张弦平面桁架、张弦立体桁架、索承网壳等结构形式。索承网壳第六章新结构概述一、张弦结构根据刚性上弦的不同构成，张弦结构可分为张弦梁、张弦平面桁架、张弦立体桁架、索承网壳等结构形式。索承网壳第六章新结构概述一、张弦结构第六章新结构概述一、张弦结构日本GreenDomeMaebashi多功能体育馆第六章新结构概述一、张弦结构日本GreenDomeMaebashi多功能体育馆第六章新结构概述一、张弦结构上海浦东国际机场（最早）第六章新结构概述一、张弦结构上海浦东国际机场第六章新结构概述一、张弦结构广州国际会议展览中心（最大）第六章新结构概述一、张弦结构桥梁上的应用第六章新结构概述一、张弦结构第六章新结构概述一、张弦结构第六章新结构概述一、张弦结构第六章新结构分析设计一、张弦结构有限元法。索拉力的调试，刚度修正。施工张拉预应力。没有规范/规程，参照其它设计规范。索截面设计刚性构件设计撑杆设计节点设计第六章新结构节点设计一、张弦结构第六章新结构节点设计一、张弦结构第六章新结构节点设计一、张弦结构第六章新结构概述二、薄膜结构膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式，是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件（钢架、钢柱或钢索）通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状，作为覆盖结构，并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。第六章新结构分类二、薄膜结构第六章新结构分类二、薄膜结构第六章新结构分类二、薄膜结构第六章新结构分类二、薄膜结构第六章新结构分类二、薄膜结构第六章新结构历史与现状二、薄膜结构膜结构是一种既古老又年轻的建筑结构形式。P36-48世界上第一座充气膜结构建成于1946年，设计者为美国的沃尔特·勃德（W.Bird），这是一座直径为15m的充气穹顶。1967年在德国斯图加特召开的第一届国际充气结构会议；随后各式各样的充气膜结构建筑出现；大阪博览会展示了人们可以用膜结构建造永久性建筑。张拉形式膜结构的先行者是德国的奥托（F.Otto），他在1955年设计的张拉膜结构跨度在25m左右，用于联合公园多功能展厅。第六章新结构历史与现状二、薄膜结构《2013-2017年中国膜结构行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示，我国膜结构建筑虽然起步较晚，但是发展速度非常快。从1995年开始，只建造了一个面积为3300m2的膜结构，1997年前国内只有少量小型和中型的膜结构建筑;1997年上海举办第八届全运会，其主体育场的看台挑篷采用膜结构，挑篷面积达到3.6万m2，可同时容纳8万名观众。2010年上海世博会中膜结构的大量应用，为我国采用膜结构建筑掀开了新的一页，对我国膜结构建筑的发展具有重大的影响。行业发展前景非常广阔。第六章新结构历史与现状二、薄膜结构全世界膜结构的著名生产企业主要集中在美国、日本和德国等少数几个发达国家。其中大部分的著名生产企业都力具备产品的研发、设计、生产这一产业全业务链模式经营。第六章新结构应用二、薄膜结构被尊为索膜建筑与结构技术先驱的德国建筑师弗赖.奥托（FreiOtto）第一次在1967年加拿大蒙特利尔博览会德国馆应用索膜建筑技术。第六章新结构应用二、薄膜结构1985年在日本茨城县举行的国际科学技术博览会的美国馆。以高耸的桅杆悬挂银白色的屋面。第六章新结构应用二、薄膜结构美国佛罗里达州的“太阳海岸穹顶”，直径达210m。第六章新结构应用二、薄膜结构意大利哥伦比亚国际博览会第六章新结构应用二、薄膜结构西班牙马德里会展中心第六章新结构应用二、薄膜结构加拿大蒙特利尔体育馆第六章新结构应用二、薄膜结构德国一展馆庭院内的膜篷。六个鞍形膜单元环状拼合，中心设环索，单元膜外角用桅杆顶起，单元膜拼和角用钢索拉至地面。第六章新结构应用二、薄膜结构美国新丹佛国际机场侯机楼屋盖由17对帐篷膜单元组成，宽67m，长274m，帐篷面积约1.8万m2，膜材双层。第六章新结构应用二、薄膜结构美国加州某教堂，高度12m，跨度26m，典型的帐篷膜结构。用三支反曲拱架替代中心支撑杆。第六章新结构应用二、薄膜结构意大利巴里市圣.尼古拉体育场。1990年世界杯的体育场第六章新结构应用二、薄膜结构膜顶由26块各自从钢筋砼框架延伸出来的大膜构成。膜顶悬挑跨度14m～27m。膜覆盖面积13250m2。每块膜安装时在两个方向上的应力均不超过4080N。第六章新结构应用二、薄膜结构箱形悬臂拱形梁仰视第六章新结构应用二、薄膜结构马来西亚科隆坡国家体育综合体室外体育场，采用环形索膜屋顶结构。第六章新结构应用二、薄膜结构36个索构架在一个外部钢制压力环和两个内部拉力环之间呈放射状布置。外部压力环为直径1400mm的钢管。第六章新结构应用二、薄膜结构内部拉力环由直径100mm的绳索构成，两个拉力环的垂直距离为20m，并由36根钢制支柱相连。第六章新结构应用二、薄膜结构体育场剖面第六章新结构应用二、薄膜结构美国亚特兰大市左治亚体育馆。第六章新结构应用二、薄膜结构屋顶平面，由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜覆盖，屋面呈钻石状，看上去象水晶一般。第六章新结构应用二、薄膜结构意大利南部凡纳弗罗市M&G研究试验室。膜由6个35m跨拱架支撑。第六章新结构应用二、薄膜结构英国格林威治千年穹顶。穹顶周长1km，直径365m，中心高度50m，它由超过70km的钢索悬吊在12根100m高的钢桅杆上。第六章新结构应用二、薄膜结构沙特阿拉伯哈吉机场。第六章新结构应用二、薄膜结构沙特阿拉伯法奥德皇家国际球场。第六章新结构应用二、薄膜结构马来西亚科隆坡自行车赛场第六章新结构应用二、薄膜结构膜结构用于法国卡巴里奥受费站。长152m，最宽32m，4个35m高圆锥形桅杆支撑。1999年获国际织物工业协会组织的成就奖。第六章新结构应用二、薄膜结构美国依阿华州综合体育馆。盖格公司设计的气撑式膜结构第六章新结构应用二、薄膜结构日本东京棒球馆为充气式索膜结构第六章新结构应用二、薄膜结构水立方膜结构第六章新结构应用二、薄膜结构水立方膜结构第六章新结构应用二、薄膜结构膜结构用于娱乐空间第六章新结构应用二、薄膜结构膜结构用于商业街第六章新结构应用二、薄膜结构膜结构用于过街桥第六章新结构膜材料二、薄膜结构第六章新结构膜材料二、薄膜结构第六章新结构膜材料二、薄膜结构1.膜材涂层：PVC、PTFE(Telfon)、硅酮、聚氨酯等。P2642.膜材基层：碳纤维、Kevlar（芳纶）纤维、聚酯纤维等。P2653.膜材产品：将纤维基层与树脂涂层相结合可得到多种建筑膜材，常用的有PTFE膜材、PVC膜材等。P265第六章新结构膜材料二、薄膜结构膜材的寿命与膜材表面的涂层厚度有关。一般膜材质保15年。第六章新结构膜材料二、薄膜结构第六章新结构膜材料二、薄膜结构第六章新结构膜材料二、薄膜结构当前建筑膜材广泛认可的标准是日本JISA-93所规定的A、B、C三类，是根据其防火性能的优劣来划分的。A类最好，以玻璃纤维织物为基材涂PTFE而成；B类次之，以玻璃纤维织物为基材涂PVC而成；C类是三类中最次的，以聚酯（涤纶）织物为基材涂PVC而成。按涂层材料分，有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、橡胶等。第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构P280-284第六章新结构膜材的裁剪与展开二、薄膜结构第六章新结构支承结构二、薄膜结构第六章新结构索的作用二、薄膜结构第六章新结构膜结构受力性能二、薄膜结构第六章新结构膜结构受力性能二、薄膜结构第六章新结构膜结构受力分析二、薄膜结构1.矢跨比：过小受力性能差；过大易褶皱。2.初始预张力：与荷载大小有关，预张力越小，越容易出现褶皱，且褶皱后的应力增大更快。3.张拉刚度：刚度越大，位移越小，膜内张力越高。第六章新结构膜结构设计二、薄膜结构1.相关规范：膜结构设计规程。2.荷载取值与常规设计有不同。3.强度验算：膜面的验算、索的验算、刚性构件验算。第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构1.缝合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构1.缝合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构2.粘合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构2.粘合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构3.热合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构3.热合第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构4.螺栓连接第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构5.束带连接第六章新结构膜结构连接——膜材与膜材的连接二、薄膜结构6.组合连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——索套连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——索套连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——金属配件连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——金属配件连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——束带连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——扣带连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构1.边索与膜的连接——受压弹簧连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构2.脊索、谷索与膜的连接——敷设或套索连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构2.脊索、谷索与膜的连接——束带连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构2.脊索、谷索与膜的连接——金属配件连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构2.脊索、谷索与膜的连接——金属配件连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构3.膜与刚性边界的连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构3.膜与刚性边界的连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构3.膜与刚性边界的连接第六章新结构膜结构连接——索与膜的连接二、薄膜结构3.膜与刚性边界的连接P303第六章新结构膜结构连接——索与索的连接二、薄膜结构第六章新结构膜结构连接——索与索的连接二、薄膜结构第六章新结构膜结构连接——柱节点二、薄膜结构1.柱顶节点第六章新结构膜结构连接——柱节点二、薄膜结构2.悬空节点第六章新结构膜结构连接——柱节点二、薄膜结构3.外吊式节点第六章新结构膜结构连接——柱节点二、薄膜结构4.支座节点第六章新结构膜结构连接——索膜节点二、薄膜结构第六章新结构膜结构连接二、薄膜结构第六章新结构